LA INTERACCIÓN SUELO-ESTRUCTURA II

Podemos considerar el evento sísmico como un fenómeno estocástico (de carácter aleatorio) que sigue un patrón similar al de la curva de probabilidades de Moivre (Curva de Gauss) por lo que podemos aplicar la teoría de sistemas lineales en la cual tenemos parámetros de media aritmética y funciones correlacionadas lo cual nos simplifica el calculo matemático.

La consideración de las propiedades del suelo ante la acción de este sobre la estructura en la excitación sísmica es necesaria para la consideración de las perturbaciones cinemáticas que surgen en la edificación.

Para ello consideramos el valor de la rigidez de la masa de suelo asociada a la estructura en las traslaciones y rotaciones (x,y,z).

La excitación del suelo en la superficie sola es un fenómeno diferente al del suelo asociado a la estructura. Es común pensar en un daño o deformación en la estructura debido a la excitación, pero también puede ocurrir en el suelo mismo. A esto le llamamos interacción dinámica (Feedback).  

El comportamiento o respuesta sísmica de la cimentación es variable dependiendo del tipo del suelo y las características de la excitación.  Por eso, en muchos eventos sísmicos se ha observado que existen patrones de falla diferentes a otros y eso se ha visto en terremotos en los que los edificios con cimientos aislados han sido mayoría mientras que en otros lo han sido otras tipologías.

La no linealidad adquiere mayor importancia en suelo flexibles.

MODELOS DINAMICOS PARA CIMIENTOS AISLADOS:

Podemos asumir que las reacciones son resultado de un coeficiente de rigidez multiplicado por un desplazamiento (lineal o angular):

Ri = Ki.ui   o mas detallado,

Debido al acoplamiento tridimensional siempre existirá la posibilidad de efectos torsionales vibratorios en las columnas.

Se considera la posibilidad del efecto de amortiguamiento asociado a las traslaciones y rotaciones. De esta manera, tendremos efectos vibratorios:

-Horizontales (x,y).

-Vertical(z).

-Horzontales-Rotacional.

-Rotacional alrededor del eje z.

El modelo esta basado en las siguientes premisas que de no cumplirse deberá ser corregido:

-La cimentación es un cuerpo rígido.

-En el sistema dinámico suelo estructura se asume que el cimiento esta colocado sin excentricidad como masa puntual en la base.

-La excitación sísmica se asocia a una acción externa que puede ser un vector colococado en el centro de gravedad de la zapata aislada. Este vector tendrá la forma de oscilograma de aceleraciones para tomar en consideración el efecto cinemático aunque en la práctica se usa mayormente como una aceleración o vector en el plano horizontal.

 
 
 
 
 
 

Ingeniero Civil con Master en Tecnología y Organización de la Construcción, Master en Control de la Calidad de la Producción Industrial y Master en Ingeniería Estructural Sismo-Resistente. República Dominicana

Comments (1)

  • Reply Oscar - 18 julio, 2014

    Estimado Ingeniero Gracias por compartir este interesante tema relativo a la Cimentación, sin embargo cabe la posibilidad de accesar a la información que nos brinda en forma de un libro completo o hay alguna recomendación al tema.
    Saludos

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